卡只接收目的硬件地址( MAC Address) 是自身 MAC 的以太网帧， 对于别的数据帧都滤掉， 以减轻驱动程序 的负担 但是网卡也支持另外一种被称为混杂( promisc) 的模式， 可以接收网络上所有的帧， 例如 tcpdump 工具， 就是运行在这个模式下 多网卡绑定驱动程序也运行在这个模式下， 可以接收所有 MAC 地址是绑定 设备的数据帧， 并把相应的数据帧传送给多网卡绑定设备驱动程序处理 多网卡绑定驱动是直接建立在网卡设备之上的， 而网卡设备对数据链路层是透明的 数据链路层需要 传输的数据都是先通过绑定进行处理， 然后根据多网卡绑定驱动中设定的数据传输算法调度绑定设备内的 网卡设备进行传输 目前 Linux 现有的多网卡绑定驱动共有七种传输模式( 算法)， 依次是: 轮转模式 热备 份模式 异或模式 广播模式 动态链路聚合模式 自适应传输负载平衡模式 自适应负载平衡模式 其中最常用的是模式0 1 和6， 在轮转算法中所有优先级相同的网卡维持在一个循环队列中， 队列的每 个节点( 网卡) 具有相同的地位， 多网卡绑定驱动在这些网卡中顺序轮流选择， 队列中所有的成员公平分享 所有的传输任务 轮转算法的适用面最广， 轮转模式适用于绑定驱动中所有节点的处理能力和性能均相同 的情况， 如适用相同类型的网卡 它的算法思想虽然很简单， 但传输能力和传输效率是最好的， 不过需要交 换机支持， 如果交换机未配置链路聚合， 则会发生 MAC 地址表的动荡， 在交换机配置了链路聚合后不会出 现， 发出数据包的 MAC 为虚拟网卡 Bond0 的 MAC， 限制了它的一些应用场合 模式1 的热备份算法可以用来提高服务器的高可用性， 在主网卡失效的情况下， 备用网卡可以接替主网 卡继续工作， 但是网卡的利用率只有1 /N， 效率较低 模式6 的平衡负载模式， 有自动备援， 无需交换机特殊配置， 即可实现负载均衡， 它们的动态负载均衡方 式可以根据绑定设备中网卡的负载状态来动态的分配传输任务， 主要适用于服务器拥有四块及四块以上网 卡的情况， 本文中使用的嵌入式服务器拥有四块以上的网卡， 综合以上方面因素， 在本文中采用模式6 来进 行对比测试［6， 8］ 上述介绍了 Linux 现有的多网卡绑定程序， 分析得知 Linux 现有的多网卡绑定技术必须借助于交换机才 能正常工作， 限制了它的一些应用场合 并且由于 Linux 现有的多网卡绑定驱动程序是介于数据链路层和 网卡驱动之间的中间驱动程序， 会额外增加系统的开销， 另外采用的几种传输模式也存在缺点， 会带来浪费 网络设备的带宽 浪费网络设备的处理时间 降低数据传输速率等问题 因此本文的研究重点在于， 基于多核处理器平台， 提出并实现了一种面向 IP － SAN 的多网卡绑定方法， 克服了 Linux 现有多网卡绑定技术的一些缺陷， 提高了服务器访问 IP － SAN 的性能和灵活性 3 基于多核处理器的多网卡绑定技术 本文测试中所使用多核处理器平台器基于 Cavium 公司的 OCTEON CN5860 多核网络处理器实现， 该多 核处理器集成了16 个双发超标量架构核， 可以运行 Linux 操作系统和实时操作系统 SE( Simple Executive， 简 单执行环境)， 核之间通过 work 消息体进行通信 它具有较高带宽的片上 RAM， 并包含指令和数据 Cache， 该处理器使用 MIPS64 指令集， 具有高度的可编程性， 同时提供数据平面和控制平面的支持 OCTEON CN5860 处理器包含一些专用引擎来加速处理过程( 如硬件加密， 正则表达式处理， 消息调度， TCP / IP 协议栈 处理和数据包收发等) 本文中使用的嵌入式服务器基于 OCTEON CN5860 多核处理器， 具有多个千兆网口， 采用多网卡绑定技 术来提高服务器的性能是很好的选择， 本文利用多核处理器的特点， 研究并实现了一种基于多核处理器的 多网卡绑定方法， 将多核处理器的多个处理核心分成两组， 一组运行通用的 Linux 操作系统， 一组运行多网 卡绑定程序 两组核之间通过内部核间通信机制通信 多网卡绑定技术实现时主要应解决两个问题， 一是如何将多个物理网卡绑定在一个虚拟网卡上; 二是 数据传输时采用什么策略实现并行的数据接收与发送， 本文所提出的多网卡绑定方法原理如图2 所示。  |
